JPH07194191A - Motor driver - Google Patents

Motor driver

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JPH07194191A
JPH07194191A JP33186693A JP33186693A JPH07194191A JP H07194191 A JPH07194191 A JP H07194191A JP 33186693 A JP33186693 A JP 33186693A JP 33186693 A JP33186693 A JP 33186693A JP H07194191 A JPH07194191 A JP H07194191A
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JP
Japan
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motor
voltage
circuit
outputs
inputted
Prior art date
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JP33186693A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Yamada
邦彦 山田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To minimize the power consumption of a motor driver by dropping the voltage inputted for controlling the voltage applied across the motor driver to a prescribed value based on the count value of a counter circuit. CONSTITUTION:The outputs IN1-IN4 of a microcomputer 6 sent to driver circuits 1 and 2 are inputted to a detector 9. When one of the outputs IN1-IN4 is inputted, the detector 9 sends a resetting pulse having a certain width to a timer circuit 10 by driving a monostable multivibrator. The circuit 10 counts clock pulses and is reset whenever this resetting signal is inputted. Accordingly, the count value of the circuit 10 varies depending upon the periods of the outputs IN1-IN4. Switching elements 15-18 are turned on or off in accordance with the count value of the circuit 10 and the control voltages applied to the driver circuits 1 and 2 are decided by the turned-on/off states of the elements 15-18. Therefore, the voltage corresponding to the rotating speed of a motor 5 is applied to the motor 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パルスモータを駆動さ
せるモータ駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive device for driving a pulse motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ステッピングモータとも称されるパルス
モータは一般の直流モータに対して回転角及び回転速度
を正確に制御できるため、時計等の計数装置をはじめO
A機器の駆動源として幅広く用いられ、更に近年ではビ
デオカメラ等の光学系の駆動源としても数多く用いられ
るようになった。
2. Description of the Related Art A pulse motor, which is also called a stepping motor, can accurately control the rotation angle and the rotation speed as compared with a general DC motor.
It has been widely used as a drive source for equipment A, and in recent years, it has also been widely used as a drive source for optical systems such as video cameras.

【0003】図5および図6は、現在ビデオカメラの光
学系を調節するためのフォーカスモータの駆動装置の一
例を示すものである。
FIGS. 5 and 6 show an example of a focus motor driving device for adjusting the optical system of a video camera at present.

【0004】図5において、1及び2はドライバ回路、
3及び4はパルスモータ内のコイル、5はパルスモータ
内のマグネット、6はマイクロコンピュータ(以下マイ
コンと称す)、7および8は抵抗である。
In FIG. 5, 1 and 2 are driver circuits,
3 and 4 are coils in the pulse motor, 5 is a magnet in the pulse motor, 6 is a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer), and 7 and 8 are resistors.

【0005】図6は、図5に示すドライバ回路1,2の
内部構成を示す。図6において101・102はPNP
トランジスタ、103・104はNPNトランジスタ、
105・106・107・108はダイオード、109
・110は演算増幅器(以下、オペアンプという)、1
11・112・113・114・115・116は抵
抗、117・118はNOTゲート、119・120は
ANDゲートである。
FIG. 6 shows the internal structure of the driver circuits 1 and 2 shown in FIG. In FIG. 6, 101 and 102 are PNPs.
Transistors, 103 and 104 are NPN transistors,
105, 106, 107, and 108 are diodes, and 109
110 is an operational amplifier (hereinafter referred to as an operational amplifier), 1
11, 112, 113, 114, 115, and 116 are resistors, 117 and 118 are NOT gates, and 119 and 120 are AND gates.

【0006】図6において入力IN1が“H”レベル、
IN2が“L”レベルの時、トランジスタ(以下Trと
略す)、104はON状態、Tr103はOFF状態と
なり、更にオペアンプ109はイネーブル状態となって
Tr101のベース電流を制御し、オペアンプ110は
ディスエーブル状態となってTr102はOFF状態と
なる。
In FIG. 6, the input IN1 is at "H" level,
When IN2 is at "L" level, a transistor (hereinafter abbreviated as Tr), 104 is in an ON state, Tr103 is in an OFF state, the operational amplifier 109 is enabled, and the base current of Tr101 is controlled, and the operational amplifier 110 is disabled. Then, the Tr 102 is turned off.

【0007】従ってOUT1には正、OUT2には負の
電圧が加わり、この間に接続されている負荷に電流が流
れる。このときOUT1,OUT2間の電圧V12は抵抗
111及び112により検出され、オペアンプ109に
帰還して、
Therefore, a positive voltage is applied to OUT1 and a negative voltage is applied to OUT2, and a current flows through the load connected between them. At this time, the voltage V 12 between OUT1 and OUT2 is detected by the resistors 111 and 112 and fed back to the operational amplifier 109,

【0008】[0008]

【数1】 [Equation 1]

【0009】となるように制御される。但しR111 ,R
112 はそれぞれ抵抗111及び112の抵抗値である。
Is controlled so that However, R 111 , R
112 is the resistance value of the resistors 111 and 112, respectively.

【0010】一方、入力IN1が“L”、IN2が
“H”の時は上記とは逆にTr101,104がそれぞ
れOFF状態、Tr102,103がそれぞれ駆動状
態,ON状態となり、出力OUT1,2には上記と逆極
性で同じ電圧が出力される。ここで抵抗113,114
の抵抗値はそれぞれ抵抗111,112の抵抗値と等し
いものである。
On the other hand, when the input IN1 is "L" and IN2 is "H", contrary to the above, Tr101 and 104 are in OFF state, Tr102 and 103 are in driving state and ON state, respectively, and outputs OUT1 and OUT2 are output. Outputs the same voltage with the opposite polarity to the above. Here, the resistors 113 and 114
Has a resistance value equal to that of the resistors 111 and 112, respectively.

【0011】また入力IN1及びIN2が共に“L”の
時はTr101,102,103,104の全てのトラ
ンジスタがOFF状態となり、出力OUT1,OUT2
はハイインピーダンス状態となる。
When both inputs IN1 and IN2 are "L", all the transistors of Tr101, 102, 103 and 104 are turned off, and outputs OUT1 and OUT2.
Becomes a high impedance state.

【0012】また入力IN1及びIN2が共に“H”の
時はTr103・104は共にON状態となり、OUT
1,OUT2は短絡状態となる。
When both inputs IN1 and IN2 are "H", both Tr103 and 104 are in the ON state and OUT
1 and OUT2 are short-circuited.

【0013】図7はこれら入力と出力の関係を示すもの
である。これらの入出力関係は図5に示すドライブ回路
2のIN3・IN4・OUT3・OUT4・VC2も同じ
である。
FIG. 7 shows the relationship between these inputs and outputs. These input / output relationships are the same for IN3, IN4, OUT3, OUT4, and V C2 of the drive circuit 2 shown in FIG.

【0014】パルスモータを駆動するためには上記ドラ
イバ回路を2個用いて図5に示す構成とする。図5にお
いてマイコンの出力A・A−・B・B−はそれぞれドラ
イバ回路1,2の入力IN1・IN2・IN3・IN4
に対して駆動信号を送る。
In order to drive the pulse motor, the two driver circuits described above are used to form the configuration shown in FIG. In FIG. 5, outputs A, A-, B, B- of the microcomputer are inputs IN1, IN2, IN3, IN4 of the driver circuits 1 and 2, respectively.
To the drive signal.

【0015】図8は一般的な2相励磁の駆動信号及び駆
動波形を示すものである。図8においてイの領域ではI
N1・IN2はそれぞれ“H”レベル・“L”レベルで
あり、コイル3にはOUT1からOUT2に電流が流
れ、IN3・IN4はそれぞれ“H”・“L”でありコ
イル4にはOUT3からOUT4に電流が流れている。
FIG. 8 shows drive signals and drive waveforms for general two-phase excitation. In FIG. 8, the area I is I
N1 and IN2 are at "H" level and "L" level, respectively, current flows from OUT1 to OUT2 in the coil 3, IN3 and IN4 are respectively "H" and "L", and OUT3 to OUT4 is in the coil 4. Current is flowing through.

【0016】この場合の各コイルに加わる電圧は入力V
C1及びVC2によって定まるが、この場合のVC1,VC2
電源電圧VCCを抵抗7,8で分圧した一定値である。こ
の状態でロの領域になるとIN1・IN2はそれぞれ
“H”・“L”になるためコイル3に流れる電流は反転
し、コイル4の電流はそのままとなりパルスモータのマ
グネット5は1ステップ回転する。
In this case, the voltage applied to each coil is the input V
Determined by C1 and V C2 but, V C1, V C2 in this case is divided by a predetermined value by the power supply voltage V CC resistance 7,8. In this state, IN1 and IN2 become "H" and "L", respectively, so that the current flowing in the coil 3 is reversed, the current in the coil 4 remains unchanged, and the magnet 5 of the pulse motor rotates one step.

【0017】更にハの領域ではIN3・IN4がそれぞ
れ“L”・“H”に変化し、コイル4に流れる電流が反
転してマグネット5はもう1ステップ回転する。
Further, in the area C, IN3 and IN4 are changed to "L" and "H", respectively, the current flowing through the coil 4 is reversed, and the magnet 5 is rotated by another step.

【0018】以上のような過程を繰り返してパルスモー
タを駆動させる。各ドライバ回路1,2に与えられる各
信号入力IN1・IN2・IN3・IN4の変化,タイ
ミング等はマイコン6によって生成される。各コイル3
・4に印加される電圧は図8に示すような矩形波とな
る。
The pulse motor is driven by repeating the above process. The microcomputer 6 generates changes and timings of the signal inputs IN1, IN2, IN3, IN4 provided to the driver circuits 1 and 2. Each coil 3
The voltage applied to 4 becomes a rectangular wave as shown in FIG.

【0019】一方、パルスモータを駆動させる波形にお
いて最も効率よく、スムーズに回転し、更に回転時に発
生する騒音も小さい波形は正弦波と考えられ、このため
次に示す第2の従来例が考えられている。この第2の従
来例を図9及び図10を用いて説明する。
On the other hand, the waveform that drives the pulse motor is considered to be the sine wave, which is the most efficient and smooth rotation, and the noise generated during the rotation is small. Therefore, the second conventional example shown below is considered. ing. This second conventional example will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

【0020】図9は第2の従来例の構成を示すもので、
1から6までの要素は図5に示した第1の従来例と同じ
であり、マイコン6に示すDA1,DA2の出力はそれ
ぞれマイコン6に内蔵されているDA変換器の出力であ
る。
FIG. 9 shows the configuration of the second conventional example.
The elements 1 to 6 are the same as those of the first conventional example shown in FIG. 5, and the outputs of DA1 and DA2 shown in the microcomputer 6 are the outputs of the DA converters incorporated in the microcomputer 6, respectively.

【0021】図9において、マイコン6は図10のIN
1・IN2・IN3・IN4に示す駆動信号及びVC1
C2に示す駆動波形信号を発生する。VC1・VC2は正弦
波の正の部分の波形を連続させたもので、ドライバ回路
1,2の出力は図10のOUT1,OUT2,OUT
3,OUT4に示すような正弦波駆動波形となる。
In FIG. 9, the microcomputer 6 is the IN of FIG.
1 · IN2 · IN3 · IN4 drive signal and V C1 ·
The drive waveform signal shown at V C2 is generated. V C1 and V C2 are continuous waveforms of the positive part of the sine wave, and the outputs of the driver circuits 1 and 2 are OUT1, OUT2, and OUT of FIG.
3, a sinusoidal drive waveform as shown by OUT4 is obtained.

【0022】以上示した従来例は、例えばビデオカメラ
の光学系を調節するためのオートフォーカスシステムの
駆動装置として用いられているが、オートフォーカスシ
ステムにおいて焦点状態が合焦と認められた場合、その
後被写体に何らかの変化が生じたと認められるまでの間
一時的にモータをその回転位置で停止させることがあ
る。この時のモータに対する印加電圧は、その時点での
電圧をそのまま一定に持続させている。
The above-described conventional example is used as a driving device of an autofocus system for adjusting an optical system of a video camera, for example. However, when the focus state is recognized to be in focus in the autofocus system, The motor may be temporarily stopped at the rotational position until it is recognized that something has changed in the subject. The voltage applied to the motor at this time is kept constant at the voltage at that time.

【0023】図11は、パルスモータの回転速度とその
トルクとの関係を示すものである。図11に示すように
印加電圧が一定ならば回転速度が速い程回転トルクが小
さくなり、オートフォーカスシステムにおいてはそのシ
ステムに必要な最大回転速度で十分な回転トルクが得ら
れるように、その印加電圧を定めている。従って、前述
のようにモータをある回転位置で停止させる場合は、そ
の停止状態、即ち回転速度0の印加電圧が最高速回転の
時と同じ電圧とすると必要以上の印加電圧を与え過ぎて
いることになる。
FIG. 11 shows the relationship between the rotation speed of the pulse motor and its torque. As shown in FIG. 11, if the applied voltage is constant, the higher the rotation speed, the smaller the rotation torque. In the autofocus system, the applied voltage is adjusted so that sufficient rotation torque can be obtained at the maximum rotation speed required for the system. Has been set. Therefore, when stopping the motor at a certain rotational position as described above, if the applied voltage at the stopped state, that is, the rotational speed of 0 is the same as that at the time of maximum speed rotation, the applied voltage exceeds the necessary amount. become.

【0024】これはビデオカメラの消費電力を大きく
し、電池の消耗を早めるばかりでなく、モータ自体の発
熱により他のシステムへ悪影響を及ぼすこともある。
This not only increases the power consumption of the video camera and accelerates the consumption of the battery, but also causes the heat generation of the motor itself to adversely affect other systems.

【0025】この問題に対処するため以下の第3の従来
例に示す方式が考えられている。この第3の従来例を図
12及び図13を用いて説明する。
In order to deal with this problem, the method shown in the following third conventional example is considered. This third conventional example will be described with reference to FIGS. 12 and 13.

【0026】図12は第3の従来例の構成を示すもの
で、1〜8までの要素は図5に示した第1の従来例と同
じであり、9は抵抗である。マイコン6に示すP1 はマ
イコンからの出力ポートである。
FIG. 12 shows the structure of the third conventional example. Elements 1 to 8 are the same as those of the first conventional example shown in FIG. 5, and 9 is a resistor. P 1 shown in the microcomputer 6 is an output port from the microcomputer.

【0027】図13はこのシステムの駆動波形を示すも
ので、時間t1 に示す時点までは第1の従来例と同様、
モータが回転している状態である。時間t1 からt2
ではモータが停止している時の波形を表わすものであ
る。この期間はマイコン6の出力ポートP1 は今までの
“H”レベルから“L”レベルとなり、抵抗9を介して
モータドライバ1,2の入力VC1,VC2の電位を下げ
る。
FIG. 13 shows the drive waveforms of this system, up to the time t 1 as in the first conventional example.
The motor is rotating. Times t 1 to t 2 represent waveforms when the motor is stopped. During this period, the output port P 1 of the microcomputer 6 is changed from the “H” level to the “L” level, and the potentials of the inputs V C1 and V C2 of the motor drivers 1 and 2 are lowered via the resistor 9.

【0028】これによりコイル3,4に加わる印加電圧
は図13OUT1〜OUT4に示すように下がる。この
時下げられた電圧値は、モータの回転位置が外部からの
振動等で動かないような最小限のトルク、即ち保持トル
クを維持し得る電圧値になるように設定される。また、
このモータの回転停止時におけるマイコン6の出力ポー
トP1 の変化するタイミングはマイコン6において算出
される。
As a result, the applied voltage applied to the coils 3 and 4 is lowered as shown in OUT1 to OUT4 in FIG. The voltage value lowered at this time is set to a voltage value capable of maintaining the minimum torque that the rotational position of the motor does not move due to external vibration or the like, that is, the holding torque. Also,
The timing at which the output port P 1 of the microcomputer 6 changes when the rotation of the motor is stopped is calculated by the microcomputer 6.

【0029】また、第2の従来例のように、モータの印
加電圧そのものをマイコン6のD/A変換出力等で制御
しているものは、モータの停止時はD/A出力を下げる
ことにより第3の従来例と同様に制御される。この場合
は、マイコン6のプログラム上においてタイミング,電
圧値等が設定される。
Further, as in the second conventional example, in which the voltage applied to the motor itself is controlled by the D / A conversion output of the microcomputer 6, etc., the D / A output is lowered when the motor is stopped. It is controlled in the same manner as the third conventional example. In this case, the timing, voltage value, etc. are set on the program of the microcomputer 6.

【0030】[0030]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
2及び第3の従来例は、モータが停止している間は最小
限の電圧値となるが、モータが少しでも回転している場
合は依然として、最高速回転時と同じ電圧が加わってい
る。
However, in the second and third conventional examples, the minimum voltage value is obtained while the motor is stopped, but still when the motor is rotating at all. , The same voltage as when rotating at maximum speed is applied.

【0031】ビデオカメラのオートフォーカスシステム
においては、実際に最高速で光学系を駆動している時間
は、撮影する被写体や撮影者の撮影の仕方にもよるが全
体の撮影する時間に対して極く短い場合が多い。また、
システムが光学系の焦点状態が合焦であると判断してい
る時でも、完全にモータを停止させることはせず、極く
短い幅で合焦近傍を往復させる、所謂ウォブリング動作
を行なっている場合もある。
In the autofocus system of a video camera, the time when the optical system is actually driven at the highest speed depends on the subject to be photographed and the photographing method of the photographer, but is extremely small with respect to the entire photographing time. It is often very short. Also,
Even when the system determines that the focus state of the optical system is in focus, it does not stop the motor completely, but makes a so-called wobbling operation that reciprocates in the vicinity of the focus with an extremely short width. In some cases.

【0032】このようなシステムの場合、モータが停止
することは殆どなく、撮影時間の大部分はモータは低速
回転で動いていることになる。従って、ビデオカメラの
消費電力は殆ど低減されないことになる。
In the case of such a system, the motor hardly stops, and the motor is rotating at a low speed for most of the photographing time. Therefore, the power consumption of the video camera is hardly reduced.

【0033】よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、
消費電力の低減を図ったモータ駆動装置を提供すること
にある。
Therefore, in view of the above points, an object of the present invention is to
It is an object of the present invention to provide a motor drive device that reduces power consumption.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は外部から入力されるひとつあるいは複数
の信号によりモータを停止・回転・逆転させ、更に外部
からの信号によりモータの印加電圧を制御し得るモータ
駆動装置であって、該モータの回転周期を検出する手段
と、該検出手段の検出結果によりリセットされる計数手
段と、該計数手段の計数結果により該モータの印加電圧
を変化せしめる手段とを有し、該モータの回転周期に応
じて該モータの印加電圧を制御するものである。ここ
で、モータの印加電圧を制御する手段を抵抗及びリアク
タンス素子を用いた時定数回路とすることも可能であ
る。
To achieve the above object, the present invention stops, rotates and reverses a motor by one or a plurality of signals input from the outside, and further applies a voltage to the motor by an external signal. A motor drive device capable of controlling the motor, the means for detecting the rotation cycle of the motor, the counting means reset by the detection result of the detecting means, and the applied voltage of the motor changed by the counting result of the counting means. And a means for controlling the applied voltage of the motor according to the rotation cycle of the motor. Here, the means for controlling the applied voltage of the motor may be a time constant circuit using a resistance and a reactance element.

【0035】[0035]

【作用】本発明によれば、モータ駆動システムにモータ
の回転周期を検出する手段と、モータの回転周期の検出
々力によりリセットされる計数回路とを備え、計数回路
のカウント値によりモータドライバの印加電圧制御入力
の電圧をある所定の電圧値に下げるようにすることによ
り、モータの低速回転時でも、その回転速度にみあった
印加電圧に調整され、消費電力を必要最小限に抑えるこ
とができる。
According to the present invention, the motor drive system is provided with means for detecting the rotation cycle of the motor and a counting circuit which is reset by the detected force of the rotation cycle of the motor. By lowering the voltage of the applied voltage control input to a certain predetermined voltage value, the applied voltage can be adjusted to match the rotation speed of the motor even when the motor is rotating at low speed, and power consumption can be kept to the minimum necessary. it can.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described in detail below.

【0037】実施例1 本発明の第1の実施例を図1〜図4を用いて説明する。 Embodiment 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0038】図1は本発明を適用したモータ駆動システ
ムの構成を示す図である。図1において1から7までの
要素は図5あるいは図9に示した従来例のそれと同じで
あり、9はモータの回転周期を検出する検出器、10は
一定の周期でカウントするカウンタ、11〜14は抵
抗、15〜18はスイッチング素子である。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a motor drive system to which the present invention is applied. In FIG. 1, elements 1 to 7 are the same as those of the conventional example shown in FIG. 5 or FIG. 9, 9 is a detector for detecting the rotation cycle of the motor, 10 is a counter for counting at a constant cycle, 11 to 11 Reference numeral 14 is a resistor, and 15 to 18 are switching elements.

【0039】図2は図1に示した実施例の入出力関係及
びそのタイミングを表わす図である。
FIG. 2 is a diagram showing the input / output relationship and the timing thereof in the embodiment shown in FIG.

【0040】図1に示すマイコン6は、ドライバ回路
1,2に対して第1の従来例同様、図2のIN1〜IN
4に示す矩形波信号を送る。この時のモータの回転速度
はこれらIN1〜IN4までの各矩形波の立ち上がりあ
るいは立ち下がりの区間を1周期とすれば、図2のPE
RIODに示すように検出できる。
The microcomputer 6 shown in FIG. 1 has the same structure as the first conventional example with respect to the driver circuits 1 and 2 and has IN1 to IN shown in FIG.
The rectangular wave signal shown in FIG. The rotation speed of the motor at this time is PE in FIG. 2 if the rising or falling section of each rectangular wave from IN1 to IN4 is one cycle.
It can be detected as shown in RIOD.

【0041】図3は図1に示した検出器9の内部回路の
一例を示すものである。図3において91〜94はそれ
ぞれ単安定マルチバイブレータ、95は4入力OR回路
である。単安定マルチバイブレータ91〜94にそれぞ
れマイコン6からの出力IN1〜IN4が入力される
と、単安定マルチバイブレータ91〜94の各出力はI
N1〜IN4の各矩形波の立ち上がりに同期した短い幅
のパルス波形が出力される。これらの各出力はOR回路
95により論理和がとられ、図2のORに示すようなモ
ータの駆動周期と同期したパルス列となる。
FIG. 3 shows an example of an internal circuit of the detector 9 shown in FIG. In FIG. 3, 91 to 94 are monostable multivibrators, and 95 is a 4-input OR circuit. When the outputs IN1 to IN4 from the microcomputer 6 are input to the monostable multivibrators 91 to 94, the outputs of the monostable multivibrators 91 to 94 are I.
A short-width pulse waveform synchronized with the rising of each rectangular wave of N1 to IN4 is output. Each of these outputs is logically ORed by the OR circuit 95 to form a pulse train synchronized with the drive cycle of the motor as shown by OR in FIG.

【0042】図1に示すタイマ回路10は2ビットの2
進カウンタで構成されていてクロック入力によりアップ
カウントを行ない、カウント値をデコードしてQ0 〜Q
3 として出力している。Q0 〜Q3 はリセット入力によ
り“HLLL”にリセットされ、カウントが進行してカ
ウント値が3、即ちQ3 がHになった時点からリセット
入力があるまでカウントは停止する。出力Q0 〜Q3
それぞれスイッチ素子15〜18のコントロール入力に
接続されていて、各入力がHになるとそれぞれのスイッ
チ素子がON状態となる。
The timer circuit 10 shown in FIG.
It is composed of a binary counter and counts up by clock input and decodes the count value to generate Q 0 to Q.
It is output as 3 . Q 0 to Q 3 are reset to “HLLL” by the reset input, and the count advances and the count is stopped from the time when the count value becomes 3, that is, Q 3 becomes H, until there is a reset input. The outputs Q 0 to Q 3 are connected to the control inputs of the switch elements 15 to 18, respectively, and when each input becomes H, each switch element is turned on.

【0043】図4は、モータの回転周期と、その周期の
回転トルクを得るために必要な印加電圧との関係を示す
ものである。カウンタ10がリセットされた時点を図4
の周期0とし、カウンタ10がカウントを開始してカウ
ント値“1”即ちQ1 が“H”になった時点をT1 とす
ると、この周期の回転における必要印加電圧はV1 であ
る。
FIG. 4 shows the relationship between the rotation cycle of the motor and the applied voltage required to obtain the rotation torque of that cycle. The time when the counter 10 is reset is shown in FIG.
When the counter 10 starts counting and the count value “1”, that is, the time when Q 1 becomes “H” is T 1 , the required applied voltage in the rotation of this cycle is V 1 .

【0044】同様にカウント値“2”の時は周期T2
印加電圧V2 、“3”の時は周期T 3 で印加電圧V3
なる。
Similarly, when the count value is "2", the cycle T2 so
Applied voltage V2 , "3" is the cycle T 3 Applied voltage V3 When
Become.

【0045】また、モータ駆動システムにおける最大回
転速度の周期はT0 で示され、この時の印加電圧はV0
である。更にモータ停止時、即ち周期∞の時は印加電圧
はV4 で示され、これは保持電圧に相当する。
The cycle of the maximum rotation speed in the motor drive system is represented by T 0 , and the applied voltage at this time is V 0.
Is. Further, when the motor is stopped, that is, when the cycle is ∞, the applied voltage is represented by V 4 , which corresponds to the holding voltage.

【0046】図1に示したドライバ回路1,2のコント
ロール入力の入力電圧VC1,VC2に対する出力電圧
12,V34の比を両者共kとすると
When the ratio of the output voltages V 12 and V 34 to the input voltages V C1 and V C2 of the control inputs of the driver circuits 1 and 2 shown in FIG.

【0047】[0047]

【数2】 V12/VC1=V34/VC2=k …(2) であり、各周期における出力電圧の関係が[Equation 2] V 12 / V C1 = V 34 / V C2 = k (2)

【0048】[0048]

【数3】 [Equation 3]

【0049】[0049]

【数4】 [Equation 4]

【0050】[0050]

【数5】 [Equation 5]

【0051】[0051]

【数6】 [Equation 6]

【0052】となるように抵抗11・12・13・14
のそれぞれの抵抗値R11・R12・R13・R14が定められ
ている。
So that the resistors 11/12/13/14
The respective resistance values R 11 , R 12 , R 13, and R 14 are defined.

【0053】カウンタ10のカウントが進行し、Q0
4 の各出力が“H”になる毎にそれぞれに接続されて
いるスイッチング素子15〜18が各々ON状態とな
り、各々の抵抗11〜14が接地されて、それぞれの状
態に応じた所定の電圧が出力される。
Counting by the counter 10 progresses and Q 0 ~
Each time each output of Q 4 becomes “H”, the switching elements 15 to 18 connected to each are turned on, the resistors 11 to 14 are grounded, and the predetermined voltage corresponding to each state is obtained. Is output.

【0054】図2に示すアの領域はモータが中速度、即
ち周期TがT2 <T<T3 のときの各部の駆動波形を示
すものである。
The area A shown in FIG. 2 shows the drive waveform of each part when the motor is at a medium speed, that is, when the cycle T is T 2 <T <T 3 .

【0055】マイコン6の出力A,A−,B,B−より
の駆動パルスIN1,IN2,IN3,IN4により、
その駆動周期が検出器9で検出されORに示すように出
力される。
By the drive pulses IN1, IN2, IN3, IN4 from the outputs A, A-, B, B- of the microcomputer 6,
The drive cycle is detected by the detector 9 and output as indicated by OR.

【0056】カウンタ10はこのORによりリセットさ
れてからカウントを開始し、カウント値“0”の時はQ
0 がHとなりドライバ回路1,2の各コントロール入力
C1,VC2にはVCC・R11/(R7 +R11)に示される
電圧が入力され、ドライバ回路出力OUT1,OUT4
はV0 に示す最高速回転時に必要な電圧が出力される。
The counter 10 starts counting after being reset by this OR, and when the count value is "0", Q
When 0 becomes H, the voltage indicated by V CC · R 11 / (R 7 + R 11 ) is input to the control inputs V C1 and V C2 of the driver circuits 1 and 2, and the driver circuit outputs OUT1 and OUT4 are output.
Outputs the voltage required for the highest speed rotation indicated by V 0 .

【0057】カウント値“1”の時は同様にV1 に示す
電圧が出力され、カウント値“2”に至るとV2 に示す
電圧まで下がる。この後、ORによりカウンタ10がリ
セットされ、再びV0 に示す電圧となる。
Similarly, when the count value is "1", the voltage V 1 is output, and when the count value "2" is reached, the voltage V 2 is lowered. After that, the counter 10 is reset by OR, and the voltage becomes V 0 again.

【0058】この過程が繰り返され、アの領域内におい
てはモータのコイル3,4に印加される電圧はV2 より
下がることなく、モータは中速度で駆動される。
This process is repeated, and the voltage applied to the coils 3 and 4 of the motor does not fall below V 2 in the area A, and the motor is driven at a medium speed.

【0059】イの領域はモータがほぼ最高速に近い状
態、即ち周期TがT0 <T<T1 のときの各部の駆動波
形を示すものである。この時、検出器9の出力は短い幅
でカウンタ10をリセットし続け、カウンタ10はカウ
ント値が“0”から“1”に至る間にリセットされるた
め、カウント値“0”のままとなる。従ってモータのコ
イル3,4に印加される電圧は最高速駆動時の必要印加
電圧V0 のままとなり、モータは最高速度に近い状態で
駆動する。
The area (a) shows the driving waveform of each part when the motor is almost at the maximum speed, that is, when the cycle T is T 0 <T <T 1 . At this time, the output of the detector 9 continues to reset the counter 10 with a short width, and the counter 10 is reset while the count value goes from “0” to “1”, so that the count value remains “0”. . Therefore, the voltage applied to the coils 3 and 4 of the motor remains the required applied voltage V 0 at the time of maximum speed driving, and the motor is driven in a state close to the maximum speed.

【0060】ウの領域はモータが低速度、即ち周期Tが
3 <Tのときの各部の駆動波形を示すものである。周
期Tが長いため、カウンタ10のカウント値は“3”に
至ってもしばらくはリセットされず、コイル3,4に印
加される電圧は最低電圧のV3 まで下がる。この電圧の
時はモータで消費される電力は最小限で済み、更にモー
タは低速で回転し得る。
The area C shows the drive waveform of each part when the motor is at a low speed, that is, when the cycle T is T 3 <T. For a long period T, the count value of the counter 10 a while be reached "3" is not reset, the voltage applied to the coils 3, 4 drops to V 3 of the minimum voltage. At this voltage, the power consumed by the motor is minimal and, in addition, the motor can rotate slowly.

【0061】モータの回転周期がウの領域で示される周
期より更に長い場合、より最低電圧V3 の期間が長くな
り、消費される電力は更に少なくなる。
When the rotation cycle of the motor is longer than the cycle indicated by the area C, the period of the minimum voltage V 3 becomes longer and the power consumed becomes smaller.

【0062】実施例2 上述した実施例においては、モータドライバの印加電圧
制御入力の電圧を変化させる手段をカウンタと抵抗及び
スイッチング素子によって構成しているが、この手段は
抵抗及びリアクタンス素子を用いて構成することもでき
る。
Embodiment 2 In the embodiment described above, the means for changing the voltage of the applied voltage control input of the motor driver is composed of the counter, the resistance and the switching element. This means uses the resistance and the reactance element. It can also be configured.

【0063】図14は、このような構成に基づく実施例
のブロック図である。図14において1〜6及び9の要
素は図1に示す第1の実施例と同じものであり、19,
20,21,22は抵抗、23はコンデンサ、24はス
イッチング素子、25及び26はボルテージフォロワを
構成しているオペアンプである。
FIG. 14 is a block diagram of an embodiment based on such a configuration. 14, elements 1 to 6 and 9 are the same as those in the first embodiment shown in FIG.
Reference numerals 20, 21 and 22 are resistors, 23 is a capacitor, 24 is a switching element, and 25 and 26 are operational amplifiers constituting a voltage follower.

【0064】図15は図14に示される第2の実施例の
動作時における各部の波形を示すタイミング図である。
FIG. 15 is a timing chart showing waveforms at various portions during the operation of the second embodiment shown in FIG.

【0065】モータの駆動周期は第1の実施例と同様、
検出器9によって検出され、図2のORに示すように出
力される。一方、電源電圧VCCは抵抗19,20,21
により分圧され、ボルテージフォロワを構成しているオ
ペアンプ25,26により2つの電圧値V0 /k,V4
/kをインピダンス変換して出力する。ここに示すV
0 ,V4 は図4に示す最大速度回転時の必要印加電圧V
0 及び停止時の保持トルクを得る必要電圧V4 と同じで
ある。
The drive cycle of the motor is the same as in the first embodiment.
It is detected by the detector 9 and output as indicated by OR in FIG. On the other hand, the power supply voltage V CC is equal to the resistances 19, 20, 21.
Is divided by two operational amplifiers 25 and 26 which form a voltage follower and have two voltage values V 0 / k and V 4
/ K is converted into impedance and output. V shown here
0 and V 4 are the required applied voltage V at the maximum speed rotation shown in FIG.
It is the same as the required voltage V 4 for obtaining 0 and the holding torque at the time of stop.

【0066】従って、抵抗19,20,21の抵抗値R
19,R20,R21
Therefore, the resistance value R of the resistors 19, 20, 21 is
19 , R 20 , R 21 are

【0067】[0067]

【数7】 [Equation 7]

【0068】[0068]

【数8】 [Equation 8]

【0069】となるように定められている。It is defined that

【0070】検出器9の出力ORのトリガによりスイッ
チング素子24がONし、コンデンサ23を充電する。
この時、モータドライバ1,2のコントロール入力
C1,VC2にはV0 /kが与えられ、時間経過tと共に
The trigger of the output OR of the detector 9 turns on the switching element 24 to charge the capacitor 23.
At this time, V 0 / k is given to the control inputs V C1 and V C2 of the motor drivers 1 and 2, and as time passes t

【0071】[0071]

【数9】 [Equation 9]

【0072】で表わされる曲線で電位が下がる。ここ
で、C23及びR23はそれぞれコンデンサ23の容量,抵
抗22の抵抗値を示すものである。C23,R22の値は図
4に示す曲線に沿うように、あるいは含むように定めら
れる。
The potential decreases on the curve represented by. Here, C 23 and R 23 represent the capacitance of the capacitor 23 and the resistance value of the resistor 22, respectively. The values of C 23 and R 22 are determined so as to be along or include the curve shown in FIG.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、モ
ータ駆動システムにモータの回転周期を検出する手段
と、モータの回転周期の検出出力によりリセットされる
計数回路とを備え、計数回路のカウント値によりモータ
ドライバの印加電圧制御入力の電圧をある所定の電圧値
に下げるようにすることにより、モータの低速回転時で
も、その回転速度にみあった印加電圧に調整され、消費
電力を必要最小限に抑えることができる。
As described above, according to the present invention, the motor drive system is provided with the means for detecting the rotation cycle of the motor and the counting circuit reset by the detection output of the rotation cycle of the motor. By lowering the voltage of the motor driver applied voltage control input to a certain predetermined voltage value, the applied voltage is adjusted to match the rotational speed of the motor even when the motor rotates at a low speed, and the minimum power consumption is required. You can keep it to the limit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例によるモータ駆動システ
ムを示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a motor drive system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing the operation of FIG.

【図3】図1に示した検出器9の内部構成を示す回路図
である。
3 is a circuit diagram showing an internal configuration of a detector 9 shown in FIG.

【図4】モータの回転周期と、その周期の回転トルクを
得るために必要な印加電圧との関係を示す線図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a rotation cycle of a motor and an applied voltage required to obtain a rotation torque of the cycle.

【図5】従来から知られているモータ駆動回路(第1の
従来例)を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a conventionally known motor drive circuit (first conventional example).

【図6】図5に示したドライバ回路1,2の詳細な回路
図である。
FIG. 6 is a detailed circuit diagram of driver circuits 1 and 2 shown in FIG.

【図7】図6の動作を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of FIG. 6;

【図8】一般的な2相励磁の波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram of general two-phase excitation.

【図9】従来から知られているその他のモータ駆動回路
(第2の従来例)を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing another known motor drive circuit (second conventional example).

【図10】図9の動作を示す波形図である。10 is a waveform chart showing the operation of FIG.

【図11】パルスモータの回転速度とトルクの関係を示
す線図である。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the rotation speed and the torque of the pulse motor.

【図12】従来から知られている更に別のモータ駆動回
路(第3の従来例)を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing another known motor drive circuit (third conventional example).

【図13】図12の動作を示す波形図である。13 is a waveform chart showing the operation of FIG.

【図14】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 14 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図15】図14の動作を示す波形図である。15 is a waveform chart showing the operation of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 ドライバ回路 3,4 パルスモータのコイル 5 マグネット 6 マイクロコンピュータ 9 回転周期検出器 10 カウンタ 1, 2 Driver circuit 3, 4 Pulse motor coil 5 Magnet 6 Microcomputer 9 Rotation cycle detector 10 Counter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から入力されるひとつあるいは複数
の信号によりモータを停止・回転・逆転させ、更に外部
からの信号によりモータの印加電圧を制御し得るモータ
駆動装置であって、 該モータの回転周期を検出する手段と、 該検出手段の検出結果によりリセットされる計数手段
と、 該計数手段の計数結果により該モータの印加電圧を変化
せしめる手段とを有し、 該モータの回転周期に応じて該モータの印加電圧を制御
することを特徴としたモータ駆動装置。
1. A motor drive device capable of stopping / rotating / reverse rotating a motor by one or a plurality of signals input from the outside, and further controlling a voltage applied to the motor by a signal from the outside, the rotation of the motor. A cycle detecting means, a counting means that is reset by the detection result of the detecting means, and a means that changes the voltage applied to the motor according to the counting result of the counting means. A motor drive device characterized by controlling an applied voltage of the motor.
【請求項2】 請求項1において、モータの印加電圧を
制御する手段を抵抗及びリアクタンス素子を用いた時定
数回路とすることを特徴としたモータ駆動装置。
2. The motor drive device according to claim 1, wherein the means for controlling the voltage applied to the motor is a time constant circuit using a resistor and a reactance element.
JP33186693A 1993-12-27 1993-12-27 Motor driver Pending JPH07194191A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004065334A (en) * 2002-08-02 2004-03-04 Yamasa Kk Slot machine

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